JPH04269125A - ボルト把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予め軸部にスプリング
ワッシャ及び平ワッシャを外嵌したボルトの頭部を正し
く把持して所望の位置に搬送するためのボルト把持装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラック等の車両においては、油密或い
は水密を要するエンジン、トランスミッションその他の
搭載機器及び車体部分に、多数のＯリング付ボルトが使
用されており、同Ｏリングはスプリングワッシャ及び平
ワッシャを介して被締付部材に圧接される。従来、上記
Ｏリングをボルトに装着する場合、予め軸部にスプリン
グワッシャ及び平ワッシャを外嵌したボルトを準備し、
同ボルトの軸部にＯリングを人力により圧入する作業が
行なわれていたが、ボルト軸部に可成の締め代を有する
Ｏリングを外嵌する作業は決して容易ではなく、多大の
作業時間を要するためコストアップを招くと共に、屡々
ねじ山によってＯリングの表面に傷がつきシール性及び
耐久性が損なわれる不具合があった。また、Ｏリング以
外の樹脂製ワッシャ又はブッシュ等の環状部材をボルト
軸部に外嵌する場合も略同様の問題があった。そこで、
Ｏリング等の環状部材をボルト軸部に自動的に外嵌する
装置の実現が望まれているが、この自動ボルト挿入装置
を実現するためには、ボルトの頭部を把持して軸部を正
しく一定の方向に指向させた状態で所要の位置に搬送す
ることができる装置が必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ボルト頭部を確実に把
持してその軸部を一定方向に指向させ所望の位置に搬送
する手段としては、近来広く利用されている多関節ロボ
ット装置が直ちに想起されるが、ロボット装置は、いう
までもなく構造極めて複雑でしかも高精度であるため著
しく高価になる欠点がある。従って、本発明は、構造簡
単で著しく安価であり、しかも作業効率が優れたボルト
把持装置を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、予めスプリングワッシ
ャ及び平ワッシャを外嵌したボルトの軸部を遊挿させ上
記平ワッシャを介してボルト頭部を下方から支承するボ
ルト吊持装置と、同ボルト吊持装置の下方に配設されボ
ルト軸部の外周を保持することによってボルト軸線の方
向を定める第１のクランプ装置と、同第１クランプ装置
がボルト軸部を把持したのち同第１クランプ装置と共に
ボルトを軸線方向に設定ストローク上昇させる第１の圧
力応動装置と、上記第１クランプ装置により把持された
ボルトに対し同軸的に配置され同ボルトの頭部頂面に形
成されている凹所内に係合することによって同ボルトを
位置決めする位置決め部材と、同位置決め部材が上記ボ
ルト頭部の凹所内に係合したのち同ボルト頭部の外周を
把持する第２のクランプ装置と、上記位置決め部材及び
第２クランプ装置をボルト軸線方向に昇降させる第２の
圧力応動装置とを具え、上記第２クランプ装置によりボ
ルト頭部が把持されたのち上記第１クランプ装置による
ボルト軸部の把持が解除され、上記第２圧力応動装置に
より第２クランプ装置が上昇せしめられることによって
同クランプ装置に頭部を把持された状態で上記ボルトが
前記ボルト吊持装置から上方に取出されるように構成さ
れたことを特徴とするボルト把持装置を提供することを
目的とするものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、予めスプリングワッシャ及び
平ワッシャが外嵌されているため、上記ボルト吊持装置
に不定の姿勢で吊持されているボルトが、先づ、その軸
部外周を第１のクランプ装置により把持されることによ
って軸線の方向が一定に状態に保持される。次に、第１
の圧力応動装置により第１クランプ装置を上昇させるこ
とによって、ボルトの頭部を上記ボルト吊持装置から上
方の移動させることによって頭部の把持が容易に行なわ
れる状態にし、続いて第２クランプ装置によってボルト
頭部を把持したのち、上記第１クランプ装置が釈放され
る。その後、第２の圧力応動装置により第２クランプ装
置を上昇させることによって、同第２クランプ装置に頭
部を把持されたボルトが、上記ボルト吊持装置から完全
に取出され次工程への搬送が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。図２の拡大側面図に良く示されているよ
うに、符号１０で示されているボルトには、予めスプリ
ングワッシャ１２及び平ワッシャ１４が外嵌された状態
で、ボルト吊持装置１６に供給される。同ボルト吊持装
置１６は、上記ボルト１０の軸部１８が自由に通過する
ことはできるが、上記平ワッシャ１４は通過できないよ
うに並設された２枚の帯状部材２０によって形成され端
部にストッパ２２を具えている。上記帯状板部材２０は
、そのまま延在して傾斜した滑動シュート２４に連結さ
れ、同滑動シユート２４は、図示しないボルトホッパに
連結されている。（なお、上記滑動シュート２４はボル
ト１０の軸部１８の全長より深い溝を具えたＵ字状板部
材によって代替することができる。）滑動シュート２４
に沿って２個のエアシリンダ２６及び２８が並設され、
これらのエアシリンダには交互に圧縮空気が供給されて
夫々のピストン軸２６′及び２８′が滑動シュート２４
の上方に突出することによって、順次１個ずつボルト１
０を通過させて、上記ボルト吊持装置１６に供給するよ
うに設けられている。また、上記ボルト１０の頭部３０
の頂面には皿状の凹所３２が形成されている。ボルト吊
持装置１６に平ワッシャ１４を介して吊持されたボルト
１０は、スプリングワッシャ１２が傾斜しているため、
通常軸部１８が鉛直方向を指向せず、鉛直に対し不定の
方向に傾斜して吊持されることとなる。

【０００７】上記ボルト吊持装置１６の下方に圧縮空気
を作動媒体とした第１のクランプ装置３４が配設され、
同クランプ装置３４は圧縮空気を作動媒体とする第１の
圧力応動装置即ちエアシリンダ３６によって上下に昇降
されるようになっている。上記第１クランプ装置３４は
、一方の空気入口３４ａに圧縮空気を供給すると共に、
他方の空気入口３４ｂを大気に連通させることによって
互に近接する方向に変位し、また上記とは反対に空気入
口３４ｂに圧縮空気を供給すると共に、空気入口３４ａ
を大気に連通させることによって互に離隔する方向に変
位する一対のアーム３８と、同アーム３８に夫々固着さ
れ、対向する側面に上記ボルト１０の軸部１８を挟持す
る凹所４０を具えた一対のハンド４２を具えている。（
なお、上記アーム３６は、図３に示されているような平
行移動式のものでもよく、また扇状に拡開し縮閉する回
転変位式のものでもよい）

【０００８】また、上記ボルト吊持装置１６の上方には
、架構Ｆ（その一側部分のみが図１に示されている）に
実質的に水平に配置された一対のガイド棒４４に摺動自
在に架台４６が装架されている。架台４６には、出力軸
４８を上下方向に自在に昇降させる第２の圧力応動装置
例えばエアシリンダ５０と、上記出力軸４８をその軸線
の周りに往復廻動させることができる圧縮空気作動のロ
ータリシリンダ５２とが装着され、上記出力軸４８の下
端には第２のクランプ装置５４が装着されている。同ク
ランプ装置５４は、一方の空気入口５４ａに圧縮空気を
供給すると共に他方の空気入口５４ｂを大気に連通させ
ることによって相互に近接するように変位し、反対に空
気入口５４ｂに圧縮空気を供給すると共に他方の空気入
口５４ａを大気に連通させることによって相互に離隔す
るように変位する一対のアーム５６と、同アーム５６に
夫々の対向する側面に協働して上記ボルト頭部３０の外
周を把持することができる凹所５８を具えた一対のハン
ド６０と、上記ボルト頭部３０の頂面に凹設された凹所
３２に嵌合することによって、ボルト１０を芯出し位置
決めする位置決め部材６２とを具えている。更に、上記
架台４６には第３の圧力応動装置例えばエアシリンダ６
４が連結され、同エアシリンダ６４の作動によって架台
４６は図１において左右方向に移動することができる。

【０００９】上記装置の作動態様を説明する。先づ、ボ
ルト吊持装置１６には、例えば図２に示されているよう
に、１個のボルト１０が通常鉛直に対し傾いて支持され
ている。このとき第１のエアシリンダ３６は、上方の空
気入口３６ａに圧縮空気が供給され、下方の空気入口３
６ｂは大気に連通しているので、そのピストン軸に連結
された第１のクランプ装置３４は下降位置に保持されて
いる。この状態で、第１クランプ装置３４のアーム３８
は、図３に示されているように相互に離隔していて、ハ
ンド４２の対向する凹所４０とボルト軸部１８との間に
は十分な間隙が形成されている。次に、図示しない空気
作動弁を作動させて第１クランプ装置３４の空気入口３
４ａに圧縮空気を供給すると共に空気入口３４ｂを大気
に連通させると、アーム３８が相互に近接する方向に変
位し、ハンド４２の凹４０間にボルト軸部１８が挟持さ
れる。ハンド４２によって把持されることによって、図
４に示されているようにボルト軸部１８は所定の軸線Ｏ
−Ｏ（通常は鉛直方向の軸線）を有するように傾きを修
正される。ー方、第３のエアシリンダ６４によって架台
４６がガイド棒４４に沿って水平方向の位置を制御され
、第２エアシリンダ５０の出力軸４８が丁度上記ボルト
軸部の軸線Ｏ−Ｏの延長線上に位置する配置されている
。また、同第２エアシリンダ５０は、その下方の空気入
口５０ａに圧縮空気が供給され、上方の空気入口５０ｂ
は大気に連通しているので、出力軸４８及び同出力軸に
固着された第２クランプ装置５４は、図１に示す上昇位
置に待機している。

【００１０】続いて、図示しない空気作動弁により第１
エアシリンダ３６の下方空気入口３６ｂに圧縮空気が供
給されると共に上方空気入口３６ａが大気に連通される
と、そのピストン軸が延伸し第１クランプ装置３４がボ
ルト軸部１８を把持したまま図５に示されているように
設定高さｈだけ上昇して、ボルト頭部３０が把持し易い
状態になる。この状態で第２エアシリンダ５０の上方空
気入口５０ｂに圧縮空気が供給されると共に、下方空気
入口５０ａが大気に連通されると、出力軸４８が下降し
て、図６に示されているように、位置決め装置６２がボ
ルト頭部３０の凹所３２内に嵌合してボルト１０が芯出
しされ位置決めされる。次に、第２クランプ装置５４の
空気入口５４ａに圧縮空気が供給されると共に、空気入
口５４ｂが大気に連通されると、アーム５６が相互に近
接して一対のハンド６０の凹所５８によってボルト頭部
３０の外周が把持される。引続き、第１クランプ装置３
４の空気入口３４ｂに圧縮空気が供給されると共に空気
入口３４ａが大気に連通されて、ハンド４２が相互に離
隔する方向の変位してボルト軸部１８が釈放される。次
に、第２エアシリンダ５０の下方空気入口５０ａに圧縮
空気が供給されると共に上方空気入口５０ｂが大気に連
通されるので、出力軸４８が上昇して、第２クランプ装
置５４に頭部３０を把持されたボルト１０が、ボルト吊
持装置１６から上方に引出される。

【００１１】従って、第３のエアシリンダ６４を作動さ
せることによって架台４６を水平方向に所望の位置まで
移動させることができる。この所望位置の下方には、本
発明とは別個のＯリング又は環状部材位置決め装置によ
って、Ｏリング等の環状部材が用意されているので、再
び第２エアシリンダ５０の上方空気入口５０ｂに圧縮空
気を供給すると、第２クランプ装置５４と共にボルト１
０が環状部材に向って下降する。これと同時に、ロータ
リエアシリンダ５２の一方の空気入口５２ａに圧縮空気
を供給すると共に、他方の空気入口５２ｂを大気に連通
させると、ボルト１０のねじのつるまき方向に出力軸４
８が緩やかに廻動し、結局ボルト１０の軸部１８が廻動
しながら押下げられてＯリング等環状部材の中央孔内に
挿入されることとなる。上記ボルト吊持装置１６からボ
ルト１０がその頭部を把持されて引上げられると、ボル
ト吊持装置１６にボルト１０が存在しないことが赤外線
等を利用したセンサによって感知され、或いは出力軸４
８がボルト１０を把持して上昇したことがリミットスイ
ッチ等により検知されることによって、エアシリンダ２
６及び２８が作動しボルト吊持装置１６に新たなボルト
１０が供給され、以下上述した作動サイクルが繰返され
ることになる。そして、上記装置を構成している第１及
び第２クランプ装置、第１及び第２の圧力応動装置は、
何れも極めて安価なものであるから、装置全体の価格が
非常に廉く、しかも作動が正確かつ迅速で安定的な連続
運転が可能な利点がある。

【００１２】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るボルト把持
装置は、予めスプリングワッシャ及び平ワッシャを外嵌
したボルトの軸部を遊挿させ上記平ワッシャを介してボ
ルト頭部を下方から支承するボルト吊持装置と、同ボル
ト吊持装置の下方に配設されボルト軸部の外周を保持す
ることによってボルト軸線の方向を定める第１のクラン
プ装置と、同第１クランプ装置がボルト軸部を把持した
のち同第１クランプ装置と共にボルトを軸線方向に設定
ストローク上昇させる第１の圧力応動装置と、上記第１
クランプ装置により把持されたボルトに対し同軸的に配
置され同ボルトの頭部頂面に形成されている凹所内に係
合することによって同ボルトを位置決めする位置決め部
材と、同位置決め部材が上記ボルト頭部の凹所内に係合
したのち同ボルト頭部の外周を把持する第２のクランプ
装置と、上記位置決め部材及び第２クランプ装置をボル
ト軸線方向に昇降させる第２の圧力応動装置とを具え、
上記第２クランプ装置によりボルト頭部が把持されたの
ち上記第１クランプ装置によるボルト軸部の把持が解除
され、上記第２圧力応動装置により第２クランプ装置が
上昇せしめられることによって同クランプ装置に頭部を
把持された状態で上記ボルトが前記ボルト吊持装置から
上方に取出されるように構成されたことを特徴とし、予
め軸部にスプリングワッシャ及び平ワッシャを外嵌した
ボルトの頭部を正しく把持して所望の位置に搬送するこ
とができる安価でかつ作業能率が優れた装置を提供し得
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略側面図である。

【図２】図１におけるボルト吊持装置１６の拡大側面図
である。

【図３】図１における第１クランプ装置３４の拡大平面
図である。

【図４】図１における第１クランプ装置３４の作動態様
を示す拡大側面図である。

【図５】第１クランプ装置３４が第１圧力応動装置３６
により持上げられた態様を示す拡大側面図である。

【図６】図５に示されたボルトの頭部を把持する第２ク
ランプ装置５４の作動態様を説明する拡大側面図である
。

【符号の説明】

１０　　　　ボルト １２　　　　スプリングワッシャ １４　　　　平ワッシャ １６　　　　ボルト吊持装置 ３４　　　　第１クランプ装置 ３６　　　　第１圧力応動装置 ５０　　　　第２圧力応動装置 ５４　　　　第２クランプ装置 ６２　　　　位置決め部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　予めスプリングワッシャ及び平ワッシ
   ャを外嵌したボルト軸部を遊挿させ上記平ワッシャを介
   してボルト頭部を下方から支承するボルト吊持装置と、
   同ボルト吊持装置の下方に配設されボルト軸部の外周を
   保持することによってボルト軸線の方向を定める第１の
   クランプ装置と、同第１クランプ装置がボルト軸部を把
   持したのち同第１クランプ装置と共にボルトを軸線方向
   に設定ストローク上昇させる第１の圧力応動装置と、上
   記第１クランプ装置により把持されたボルトに対し同軸
   的と配置され同ボルトの頭部頂面に形成されている凹所
   内に係合することによって同ボルトを位置決めする位置
   決め部材と、同位置決め部材が上記ボルト頭部の凹所内
   に係合したのち同ボルト頭部の外周を把持する第２のク
   ランプ装置と、上記位置決め部材及び第２クランプ装置
   をボルト軸線方向に昇降させる第２の圧力応動装置とを
   具え、上記第２クランプ装置によりボルト頭部が把持さ
   れたのち上記第１クランプ装置によるボルト軸部の把持
   が解除され、上記第２圧力応動装置により第２クランプ
   装置が上昇せしめられることによって同クランプ装置に
   頭部を把持された状態で上記ボルトが前記ボルト吊持装
   置から上方に取出されるように構成されたことを特徴と
   するボルト把持装置